北京化工大学突破可重复使用民用口罩关键技术

目前新冠肺炎疫情已在世界范围呈快速蔓延之势，据美国约翰斯•霍普金斯大学发布实时查询系统显示，截至美国东部时间4月2日下午4时，全球新冠肺炎发病数超过百万，死亡病例超过5万。

防护口罩看起来虽小，但却是打赢当前“疫情防控“和“复工复产”两大战役的关键战略物资。我国医用和民用防护口罩在此次疫情期间供需矛盾极为突出。截止到3月6日，我国口罩产量已达1亿只/天的产能极限。但据权威统计，中国二三产业就业人口总计5.3亿人。如果全面复工，每天至少需要5.3亿只口罩；若只按第二产业、医疗以及交通工作人员复工，每天也需要2.38亿只口罩。中国已经是世界上最大的口罩生产国，即使我国将生产的口罩完全自用，在疫情期间，产能与满足第二产业复工复产的缺口至少是1.38亿只/天，与满足全面复工复产的缺口更超过了4.3亿只/天。这个问题不解决，将会极大地影响我国全面打赢疫情防控的人民战争，影响完成全年经济社会发展的目标任务。

自新冠肺炎疫情发生以来，我国科技界坚决贯彻习近平总书记重要讲话、重要指示精神和党中央决策部署，积极行动、全力奋战，努力为打赢疫情防控阻击战提供科技支撑。在深入分析可重复使用民用口罩的性能要求后，北京化工大学陈建峰院士团队提出了“口罩荷电再生重复使用技术”、杨卫民教授利用发明的熔体微分静电纺丝技术制备出了高性能的防护口罩，先进弹性体材料研究中心联合道恩高分子材料股份有限公司提出研发一种高荷载电荷/高抗静电衰减、抑菌、抗老化三合一新型熔喷级聚丙烯（mb-PP），应用其制备的口罩更耐消毒清洗，抑制细菌滋生，可长期存储，具有可重复使用性。

2月28日科技部正式批准“可重复使用防护口罩关键技术及产业化”作为国家重点研发计划“公共安全风险防控与应急技术装备”重点专项立项，中国复合材料学会荣誉理事张立群教授担任项目技术总体负责人，卢咏来教授担任课题二“高性能熔喷型聚丙烯复合材料纤维布及口罩技术研究”的负责人。依托有机-无机复合材料国家重点实验室、北京生物医用材料实验室等，研究团队联合山东道恩髙材股份、北京服装学院王锐教授团队、北京量子金舟、北京联合康力、北京时尚控股集团铜牛公司等，产学研用紧密结合，协同攻关，很快就取得了技术突破，申请中国发明专利3项，并已开始批量试制口罩，四月份将提供1000万只可重复口罩，驰援 “抗疫”和“复工”战役。

为了评价新材料口罩的可重复使用性能，开展了真人佩戴口罩实验，每人每天佩戴口罩达到8小时，佩戴后还按照卫健委推荐的病毒消杀方式进行实验，然后送交北京劳保所和安科院进行过滤效率和呼吸气阻力等性能检测。

3月28日北京卫视特别关注栏目对北京化工大学在可重复使用民用口罩的技术突破进行了专题报道。在节目中，张立群教授代表研发团队介绍了该技术的核心是，研发出了一种高荷载电荷/高抗静电衰减、抑菌、抗老化三合一的新材料，也就是聚丙烯基体的熔喷纤维材料。它是通过可控自由基降解技术制备的，其流动性是普通聚丙烯材料的百倍以上，分子量分布窄；通过双螺杆加工改性挤出机，在制造过程中分步骤地科学引入驻极剂、抗老化助剂、抗菌剂等。制备的新材料经过北京服装学院熔喷机中试、量子金舟等企业大试，效果显著。实验证明，用新材料制成的熔喷布，纤维细度小，直径均匀，静电吸附效应强，因而对细菌和病毒的阻隔率就会更高。此口罩用60℃以上的水，持续并完全浸泡30分钟（卫健委消杀新冠病毒指南），悬挂晾干后或用电吹风吹干，就可以再次使用。如果按照一天佩戴8个小时来计算，使用新材料口罩可以使用三天。相当于把传统意义上的一次性口罩的寿命延长3-6倍。张立群教授还介绍，未来这种口罩会进行可重复使用标识。当前，可重复使用民用口罩团体标准的制定工作正在紧张进行中。相关口罩生产厂商，也在出台相应的企业标准，未来将会有更多种类更多数量的可重复加工使用民用口罩上市，满足市民需求。

可重复使用民用口罩关键技术及产业化既是面向现在，又筹谋未来，既面向口罩危机，又着眼口罩垃圾。新研发的熔喷级聚丙烯具有抗静电衰减、抑菌、抗老化等特点，用其制备的口罩还可以长久保存，可支持未来我国公共卫生安全机构实施口罩等关键防疫物资的战略存储，为更好的应对未来公共卫生风险提供保障。